[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)斷線故障定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210154481.2
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN102707194A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盛萬興;宋曉輝;李雅潔;孟曉麗;史常凱;劉永梅;常松;李建芳;賈冬梨;張瑜;仉天舒;胡麗娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)及其自動化領(lǐng)域，具體涉及一種配電網(wǎng)斷線故障定位方法。

背景技術(shù)：

在配電網(wǎng)中，無論是架空線路，還是電纜線路，斷線故障時有發(fā)生。其中，斷線兼接地的故障特征較為明顯。此類故障識別方法很多，例如根據(jù)接地故障暫態(tài)分量以及諧波特征進(jìn)行判別。其定位測距方法從原理上主要分為阻抗法和行波法兩類。如，從單電源輻射狀電網(wǎng)集中參數(shù)等效網(wǎng)絡(luò)模型出發(fā)，找出發(fā)生斷線故障時電源端測試參數(shù)與故障發(fā)生所處位置之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的雙頻分析法。還可根據(jù)分布參數(shù)電路模型，進(jìn)行斷線兼接地故障定位。但對于斷線后未形成接地的故障情況，沒有引起明顯的故障特征，較難定位。目前多采用人工巡線的方式，進(jìn)行斷線且未接地故障的排查與定位，不僅浪費(fèi)人力，而且效率低下。

在配電網(wǎng)中，可基于斷線故障的故障表征建立相關(guān)斷線故障定位方法庫，在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，利用采集到的信息，根據(jù)配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行方式、接線類型，結(jié)合斷線故障定位方法庫，進(jìn)行診斷推理，確定是否發(fā)生斷線故障以及故障發(fā)生位置。該方法可以靈活地制定、修改與補(bǔ)充故障診斷依據(jù)（即方法庫），適用于配電網(wǎng)多變的運(yùn)行方式，另外，僅動作故障區(qū)段的邊界開關(guān)，縮小了停電范圍，提高了故障定位的準(zhǔn)確性與可靠性。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)斷線故障定位方法，用于處理配電網(wǎng)中的斷線故障。

根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及供電方式，將局部配電網(wǎng)線路段劃分為幾種典型區(qū)段，并提出了典型區(qū)段的各端點(diǎn)在不同斷線故障中具有的電壓、潮流特性；應(yīng)用中，按照下述步驟，依據(jù)配電網(wǎng)各局部線路段的特征與典型區(qū)段進(jìn)行匹配，確定各局部線路段所屬的典型區(qū)段類型，然后根據(jù)實(shí)測的各局部線路段各端點(diǎn)的電壓、潮流特性與該線路段相對應(yīng)的典型區(qū)段各端點(diǎn)在不同斷線故障中具有的電壓、潮流特性進(jìn)行匹配，判斷該線路段是否發(fā)生斷線故障及斷線故障的類型。具體判斷方法如下：

1、對于開環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)中的所述雙端區(qū)段、所述三端區(qū)段和所述四端區(qū)段，當(dāng)上游端點(diǎn)三相相電壓正常且下游端點(diǎn)某兩個相間電壓降為正常值的一半左右時，該區(qū)段發(fā)生單相斷線故障；當(dāng)上游端點(diǎn)三相相電壓正常，且下游端點(diǎn)三相相電壓正常而三相相間電壓接近于0，該區(qū)段發(fā)生兩相斷線故障；當(dāng)上游端點(diǎn)三相相電壓正常，且下游端點(diǎn)三相相電壓接近于0，該區(qū)段發(fā)生三相斷線故障；

2、對于閉環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)中的所述主干線上的雙端區(qū)段、全主干線上的三端區(qū)段、半主干線上的三端區(qū)段、全主干線上的四端區(qū)段、三主干線上的四端區(qū)段和兩主干線上的四端區(qū)段，在負(fù)荷大小及其分布變化不大的情況下，若一端點(diǎn)某相潮流或三相潮流發(fā)生方向逆轉(zhuǎn)（即由指向區(qū)段外部變?yōu)橹赶騾^(qū)段內(nèi)部）或潮流幅值發(fā)生大幅度變化，則該區(qū)段可能發(fā)生斷線故障；若一端點(diǎn)某相潮流或三相潮流發(fā)生方向逆轉(zhuǎn)（即由指向區(qū)段外部變?yōu)橹赶騾^(qū)段內(nèi)部）或潮流幅值發(fā)生大幅度變化，且流經(jīng)該端點(diǎn)的實(shí)際潮流與該端點(diǎn)的潮流計算值相差懸殊，則該區(qū)段很可能發(fā)生斷線故障。

3、對于閉環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)中的分支線上的雙端區(qū)段、分支線上的三端區(qū)段和分支線上的四端區(qū)段，當(dāng)上游端點(diǎn)三相相電壓正常且下游端點(diǎn)某兩個相間電壓降為正常值的一半左右時，該區(qū)段發(fā)生單相斷線故障；當(dāng)上游端點(diǎn)三相相電壓正常，且下游端點(diǎn)三相相電壓正常而三相相間電壓接近于0，該區(qū)段發(fā)生兩相斷線故障；當(dāng)上游端點(diǎn)三相相電壓正常，且下游端點(diǎn)三相相電壓接近于0，該區(qū)段發(fā)生三相斷線故障。

此外，還可根據(jù)區(qū)段端點(diǎn)導(dǎo)線的應(yīng)力特性進(jìn)行斷線故障的診斷：當(dāng)區(qū)段端點(diǎn)導(dǎo)線應(yīng)力發(fā)生大幅度降低時，可確定該區(qū)段發(fā)生斷線故障。

在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，各分布式智能體實(shí)時監(jiān)測本地電壓、電流、導(dǎo)線應(yīng)力等信息，或由配電自動化控制中心實(shí)時監(jiān)測配電網(wǎng)各處的電壓、電流、導(dǎo)線應(yīng)力等信息，一旦斷線故障相關(guān)信息異常，則進(jìn)入斷線故障處理程序，結(jié)合采集到的斷線故障相關(guān)異常信息，結(jié)合配電網(wǎng)接線類型、運(yùn)行方式以及異常現(xiàn)象出現(xiàn)的位置，調(diào)用模式化配電網(wǎng)斷線故障定位方法庫中的相應(yīng)方法，推理確定出故障診斷結(jié)果。

按照上述方法，本發(fā)明具體包括如下步驟：

（1）在所述配電網(wǎng)中設(shè)置智能體或控制中心與監(jiān)測點(diǎn)；

（2）建立模式化配電網(wǎng)斷線故障定位方法庫；

（3）所述智能體實(shí)時監(jiān)測所述配電網(wǎng)運(yùn)行過程中的本地電流、電壓和導(dǎo)線應(yīng)力運(yùn)行信息，如果所述本地電流、電壓或?qū)Ь€應(yīng)力運(yùn)行信息異常，發(fā)送信息異常信號至直接相鄰智能體，并且等待接收直接相鄰智能體信息異常信號，延時時間t后進(jìn)入步驟（4）；否則循環(huán)步驟（3）；或